(57)【要約】【課題】簡単な構成で電極棒と真空チャンバーとの隙間に成膜残滓がたまることを抑制できる成膜装置を提供する。【解決手段】成膜装置１０は、真空排気可能な真空チャンバー１と、真空チャンバー１内で、被覆材料を保持・加熱するボート（蒸発源）２と、真空チャンバー１を貫通してボート２に接続され、ボート２に電力を供給する電極棒５とを備える。さらに、この成膜装置１０は、真空チャンバー１の下面に設けられ、真空チャンバー１から離れる方向に伸び、電極棒５が挿通される管部１３と、管部１３と電極棒５との間に形成され、両者の絶縁を確保する隙間Ｇを覆うように真空チャンバー１の下面に載置される絶縁カバー６とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空排気可能な真空チャンバーと、
真空チャンバー内で、被覆材料を保持・加熱する蒸発源と、
真空チャンバーを貫通して蒸発源に接続され、蒸発源に電力を供給する電極棒と、を備え、
減圧下の真空チャンバー内で蒸発源により被覆材料を蒸発させ、蒸発させた被覆材料を成膜対象に成膜する成膜装置であって、
真空チャンバーの下面から同チャンバーの外方に伸び、前記電極棒が挿通される管部と、
管部と電極棒との間に形成され、両者の絶縁を確保する隙間を覆うように真空チャンバーの下面に載置される絶縁カバーと、を備えることを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
真空排気可能な真空チャンバーと、
真空チャンバー内で、被覆材料を保持・加熱する蒸発源と、
真空チャンバーを貫通して蒸発源に接続され、蒸発源に電力を供給する電極棒と、を備え、
減圧下の真空チャンバー内で蒸発源により被覆材料を蒸発させ、蒸発させた被覆材料を成膜対象に成膜する成膜装置であって、
真空チャンバーの側面に設けられ、仰角０°以上の方向に伸び、前記電極棒が挿通される管部を備えることを特徴とする成膜装置。
【請求項３】
さらに、管部と電極棒との間に形成され、両者の絶縁を確保する隙間を覆うように真空チャンバーの側面に取り付けられる絶縁カバーを備えることを特徴とする請求項２に記載の成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜対象に薄膜を成膜するための成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、蒸発させた被覆材料を成膜対象の表面に堆積させて成膜を行う成膜装置が知られており、例えば、特許文献１に記載のような、真空雰囲気下で成膜を行う真空蒸着装置などがある。
【０００３】
この種の真空蒸着装置は、通常、真空チャンバーと、真空チャンバー内で成膜対象を保持するフォルダと、真空チャンバー内で被覆材料を保持・加熱するボート（蒸発源）とを備える。ボートは、電極棒に接続されており、電極棒からの通電を受けて被覆材料を加熱し、蒸発させる。
【０００４】
ここで、電極棒は、真空チャンバーの下面にチャンバーと一体に設けられる管部に挿通されることで、チャンバー外に引き出されている。また、管部と電極棒との間には絶縁のための隙間が設けられており、電極棒からの電流が真空チャンバーに導通しないようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６２−７４０６９号公報
【特許文献２】特開２００７−４６１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、これらの成膜装置では、成膜時に真空チャンバー内の成膜対象以外の部分にも被覆材料が付着するので、付着した被覆材料が剥離したりして生じる箔状や粉状の成膜残滓が管部と電極棒との隙間に堆積することがある。この隙間に上述した成膜残滓がたまると、電極棒と真空チャンバーとが通電して、成膜を継続できなくなる虞がある。そのため、定期的に当該部分の成膜残滓を取り除く必要がある。
【０００７】
しかし、近年では、携帯電話などの携帯機器の発達に伴い、成膜装置を使用する頻度が高くなっており、上記のようなメンテナンスの手間を低減させることが望まれている。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、簡単な構成で電極棒と真空チャンバーとの隙間に成膜残滓がたまることを抑制できる成膜装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明成膜装置は、真空排気可能な真空チャンバーと、真空チャンバー内で、被覆材料を保持・加熱する蒸発源と、真空チャンバーを貫通して蒸発源に接続され、蒸発源に電力を供給すると共に蒸発源を支持する電極棒とを備え、減圧下の真空チャンバー内で蒸発源により被覆材料を蒸発させ、蒸発させた被覆材料を成膜対象に成膜する成膜装置に係る。そして、本発明成膜装置は、真空チャンバーの下面に設けられ、真空チャンバーから離れる方向に伸び、前記電極棒が挿通される管部と、管部と電極棒との間に形成され、両者の絶縁を確保する隙間を覆うように真空チャンバーの下面に載置される絶縁カバーと、を備えることを特徴とする。
【００１０】
ここで、成膜装置の下面とは、成膜装置内において、自然落下した成膜残滓が堆積する全ての面を含み、水平面に限定されない。例えば、垂直な側面と、水平な底面と、側面と水平面とをつなぐ傾斜面とを備えるチャンバーの場合、底面と傾斜面とが下面に相当する。
【００１１】
上記本発明の構成によれば、真空チャンバーの下面に開口する管部と電極棒との間の隙間に成膜残滓が入り込み難くなるので、この成膜残滓を取り除く頻度を少なくすることができる。また、本発明の構成は、従来の成膜装置に絶縁カバーを追加するだけで良く、非常に効率的である。
【００１２】
（２）本発明成膜装置は、真空排気可能な真空チャンバーと、真空チャンバー内で、被覆材料を保持・加熱する蒸発源と、真空チャンバーを貫通して蒸発源に接続され、蒸発源に電力を供給すると共に蒸発源を支持する電極棒とを備え、減圧下の真空チャンバー内で蒸発源により被覆材料を蒸発させ、蒸発させた被覆材料を成膜対象に成膜する成膜装置に係る。そして、本発明成膜装置は、真空チャンバーの側面に設けられ、仰角０°以上の方向に伸び、前記電極棒が挿通される管部を備えることを特徴とする。
【００１３】
ここで、成膜装置の側面とは、自然落下した成膜残滓が堆積しない面のことであり、例えば、水平面に対して垂直な面である。
【００１４】
上記本発明の構成によれば、真空チャンバーの側面に電極棒を挿通する管部が設けられているので、管部と電極棒との間の隙間に成膜残滓が入り込み難くなって、この成膜残滓を取り除く頻度を少なくすることができる。特に、管部の伸びる方向を仰角０°超とすると、管部の奥側（チャンバーから離れる側）から開口側（チャンバー側）に向かって下がる傾斜面が形成されるので、一旦管部内に成膜残滓が入り込んでも、管部外に排出され易い。
【００１５】
（３）管部が側面に設けられる成膜装置において、さらに、管部と電極棒との間に形成され、両者の絶縁を確保する隙間を覆うように真空チャンバーの側面に取り付けられる絶縁カバーを備えることが好ましい。
【００１６】
上記構成によれば、管部と電極棒との隙間に成膜残滓が入り込むことをより効果的に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明成膜装置によれば、電極棒と真空チャンバーとの間に設けられた隙間に成膜残滓が入り込み難いので、この成膜残滓を取り除く頻度（メンテナンス頻度）を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態１に係る真空成膜装置の概略構成図である。
【図２】実施形態２に係る真空成膜装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
＜実施形態１＞
図１に示す成膜装置１０は、真空チャンバー１と、チャンバー１内に配置されるボート２（蒸発源）と、ボート２に対向する位置に基材３（成膜対象）を保持する基材フォルダ４と、真空チャンバー１の内外に貫通してボート２に接続される電極棒５とを備える。この実施形態における成膜装置１０の最も特徴とするところは、電極棒５と真空チャンバー１の下面１１との間に形成される隙間Ｇを覆うように設けられる絶縁カバー６を備えることである。以下、この成膜装置１０の各構成について詳細に説明する。
【００２１】
真空チャンバー１は、密閉構造を有しており、その内部を真空排気できるようになっている。真空チャンバー１には図示しない排気管が接続されており、排気管に接続される真空ポンプを動作させることで真空チャンバー１内を真空状態（１０−５Ｐａ〜数Ｐａ程度）にすることができる。
【００２２】
ボート２は、被覆材料を収納する収納部２１と、収納部２１に一体に形成され、後述する電極棒５に接続される接続部２２とを有している。ボート２に通電すると、その電気抵抗により収納部２１が発熱し、収納部２１の被覆材料が加熱され蒸発する。ボート２は、ＷやＴａなどの化学的に安定で電気抵抗と融点が高い導電材料で構成すると良い。
【００２３】
被覆材料は、どのような薄膜を基材３上に成膜するかによって適宜選択できる。例えば、非水電解質電池（例えば、リチウムイオン電池）の正極層を形成するのであれば、例えば、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＮｉＯ２、ＬｉＦｅＰＯ４、などを被覆材料とすると良い。その他、非水電解質電池の固体電解質層を形成するのであれば、例えば、ＬｉＳ２＋Ｐ２Ｓ５、Ｌｉ２．９ＰＯ３．３Ｎ０．４６、Ｌｉ０．３５Ｌａ０．５５ＴｉＯ３などを被覆材料とすると良い。
【００２４】
被覆材料は、ボート２で加熱され、図中矢印で示すように放射状に蒸発する。そして、蒸発した被覆材料が基材３に付着して、基材３に薄膜が形成される。このとき、基材３だけでなく、真空チャンバー１内のいたるところに被覆材料が付着する。付着した被覆材料は、成膜残滓としてチャンバー１の下面１１に自然落下することがある。
【００２５】
基材フォルダ４は、真空チャンバー１内における基材３の位置決めをする部材であって、図示しないが真空チャンバー１の内壁面に接続されている。
【００２６】
電極棒５は、真空チャンバー１の下面１１を貫通する導電性の棒状部材であって、チャンバー内部側がボート２に、チャンバー外部側が図示しない電力装置に接続され、上述したボート２に電力を供給する。ここで、真空チャンバー１の下面１１には真空チャンバー１と一体に管部１３が形成されており、電極棒５はこの管部１３に挿通され、真空チャンバー１とは接触しないようになっている。管部１３は、下面１１から鉛直下方に伸びている。そして、電極棒５と管部１３との間に形成される隙間Ｇによって、電極棒５と管部１３（真空チャンバー１）との絶縁が確保される。もちろん、管部１３のチャンバー１外部側（紙面下側）は封止されている。
【００２７】
絶縁カバー６は、電極棒５を挿通させる貫通孔６１を有する絶縁性の部材（例えば、アルミナなどのセラミック）であって、図示するように円環状とすることができる。貫通孔６１の内径は、電極棒５の外径よりも１〜２ｍｍ程度大きく形成されており、電極棒５の熱による体積変化を吸収できるようになっている。また、絶縁カバー６の外径は、管部１３の内径と同じかそれよりも大きく、絶縁カバー６が管部１３に落ち込まないようになっている。なお、絶縁カバー６の外形は、円形である必要はなく、絶縁カバー６が管部１３に落ち込まないようになっていれば良い。例えば、絶縁カバー６の外形を矩形としても良い。
【００２８】
以上の構成を備える成膜装置１０は、隙間Ｇの大部分が絶縁カバー６で覆われているため、隙間Ｇに成膜残滓が入り込み難い。そのため、電極棒５と管部１３（真空チャンバー１）との絶縁が長期間にわたって確保され、成膜装置１０のメンテナンス頻度を少なくすることができる。また、本実施形態の構成は、従来の成膜装置に絶縁カバー６追加するだけで良く、効率的である。
【００２９】
＜実施形態２＞
実施形態２では、実施形態１とは異なる構成の成膜装置２０を図２に基づいて説明する。実施形態２における実施形態１と共通の構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００３０】
実施形態２の成膜装置２０では、電極棒５が真空チャンバー１の側面１２を貫通するように設けられている。より具体的には、水平面に垂直な面であるチャンバー１の側面１２に対して、側面１２と直交する方向（即ち、水平方向であって仰角０°）に伸びる管部１４を形成し、この管部１４に電極棒５を挿通させている。管部１４は、側面１２における下面１１に近い側に形成されている。これは、ボート２の位置が基板３の下側に配置されているため、ボート２を支持する電極棒５もボート２の位置に合わせて下げる方が好ましいからである。
【００３１】
このように構成することにより、成膜残滓が自然落下した際、この成膜残滓が電極棒５と管部１４（真空チャンバー１）との間の隙間Ｇに入り込み難いので、電極棒５と管部１４との絶縁が長期にわたって確保される。ここで、管部１４の軸線を仰角０°超とすれば管部１４内に成膜残渣がたまらなくできる。
【００３２】
その他、管部１４の隙間Ｇを覆うように、実施形態１に示す絶縁カバー６を側面１２に設けてもかまわない。このようにすれば、より確実に隙間Ｇに成膜残滓が入り込み難くなる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明成膜装置は、例えば、リチウムイオン電池などの非水電解質電池における正極層や電解質層、負極層の形成に好適に利用可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１０，２０  真空成膜装置
１  真空チャンバー  １１  下面  １２  側面  １３，１４  管部
２  ボート（蒸発源）  ２１  収納部  ２２  接続部
３  基材（成膜対象）
４  基材フォルダ
５  電極棒
６  絶縁カバー  ６１  貫通孔
Ｇ  隙間
【図１】
2010255019.tif 000003
【図２】
2010255019.tif 000004